二、机械效率教学设计实例

课题

主备教师

教学内容

教学目标

教学重点

教学难点

教学准备

第十五章

机械与人

第2节

机械效率

第1课时,总第28时

谭远平

复备教师

机械效率

课型

实验探究

课时

1课时

1.能理解总功、额外功、有用功、机械效率. 2.会计算简单的机械效率问题. 正确理解机械效率的概念. 正确理解机械效率的概念.

多媒体

教学过程：

初备

教师活动设计

观察教材图12-5-1或举一个具体的例子。机械做功，如起重机将砖块提升到楼顶，除了克服砖块重力做功外，也一定同时需要克服装砖的筐子、滑轮和钩子等辅助措施的重力做功；此外，由于物体之间总存一、有用功、额外功和总功的概念

示有用功，

关系是

举例提问加深理解有用功、额外功、总功的概念

提问，人用水桶从井中提水，有用功、额外功、总功各是什么？

视学生理解程度可再举几个例子。 表示额外功，它们的在摩擦，所以起重机对砖块做功的同时，或多或少要克服摩擦做功。 起重机提升砖块做的功是有用功，提升筐子、滑轮、钩子以及克服摩擦做的功是额外功。有用功和额外功之和叫总功。

用

表示总功，表

回答：提升水做的功是有用功；提升水桶、竹竿做的功是额外功；二者之和为总功。 学生活动设计 设计意图

批注（复备）

通过学生思考、讨论既能弄清有用功、额外功和总功的含义，又能把有用功、额外功和总功区分开来。

学校二楼的墙坏了一个洞，修补的话需要40Kg 的水泥。如果你是建筑工人，你需要将40Kg 的水泥从一楼搬到二楼。现

回答：叫楼上的同事用在你手上有重5Kg 的铁桶，重2Kg 的塑料塑料桶把水泥提上去。

桶，都能装下40Kg 水泥，你可以叫楼上的

同事用铁桶或者塑料桶把水泥提上去，当然

回答：省力或做的功也可以自己提上去。

提问：你愿意采取哪种方法？

提问：为什么？

提问：“做的功少”指的是什么功少？有用功、额外功、还是总功？ 二、机械效率

提问：三个方法做的总功不同，有用功相同吗？

回答：相同。

回答：总功。 少。

通过学生对额外功多少的讨论，意识到我们做功时额外功越少越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好，从而归纳出机械效率的定义和公式。

逐步引导。

举例

任何机械所做的有用功只是总功的一

部分。有用功所占的比例越大，说明机械的效率越高。物理学中把有用功跟总功的比值

叫做机械效率。

机械效率的符号是η，读作： yita ，

常用百分数表示。

回答： 引出

说明：η为一比值，没有单位。 机械

提问：总功又等于有用功和额外功效率 之和，则η又可以表示为什么？

说明：在实际机械中，由于机械重力、摩擦力等等因素的存在，额外功

是一定存在的，即

>0 ，

可见η < 100%；

只有在理想机械中，机械重力、摩擦力等等因素可以忽略，这时

=0 ，

η = 100% 。

例题：

如图利用一个动滑轮把重为400N三、的货物匀速提高2m，所用的拉力

F

是250N，

学生思考解答。 例题

求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。

教师板演。

解：人做的总功

等于人拉绳子的力

F

乘以在拉力作用下绳子的自由端被拉上去的距离s。人拉绳子的力F=250N，s=2×h=2×2m=4m，h

为货物提升的高度。 = Fs = 250N × 4m = 1000J

有用功只是克服货物重力做的功。货物所受重力

G=400N ，提升高度

h=2m 。则 = Gh = 400N × 2m =800J = - =1000J-800J=200J η = （

/ ）

× 100% =（ 800J/1000J ）

× 100%=80%

总结：由例题得知，只要我们知道了总功、有用功和额外功三者中的任意两个，就可以算出用机械做功过程中的机械效率。

回答：由η = （

通过实验，既让学生学会测滑轮组机械效率的方法，又能使他们认识到机械的机械效率不是不变的。

/ 四、

机械效率表示有用功在总功中所）

× 100% ==[ 机械效率越大，做相同的有用功，提出占的比值，提高需要的总功越少，机械能够更好地发挥效机械用。η的高低是机械性能优劣、质量好差的效率重要标志之一。 的意

义

提问：

如何提高机械效率呢？

/( + ) ] × 100% 可以看出 : 在

额外功

定时，增加

高η。

回答：可以采取减轻动滑轮重量以及减少滑轮与绳子之间摩擦的方法。 一定时，减少；在

一，可以提

提问：例题中可以采取什么方法减

回答：增加被提起货物

的质量。 少

？

当机械一定时，在可能情况下，增加

，也可以提高η。

提问：例题中怎样增加

？

今天我们学习了用机械做功过程中总功、有用功和额外功的概六、课堂念，学习了判断机械性能优劣、质量好差的重要标志之一：机械效率η。通过η的计算公式： / ）

×100% =[ /( + ) ]×100% 小结

η = （

七、课后

同步训练相关内容。

作业

作业设计

同步训练：68页第一课时。

第五节

机械效率

1.有用功、额外功、总功

(1)有用功:为达到目的必须要做的功. (2)额外功:我们不需要但又不得不做的功.

板书设计

(3)总功:有用功和额外功的总和. W总=W有+W额. 2.机械效率

(1)有用功与总功的比值叫做机械效率. (2)η=×100%(常用百分数表示,η<1).

课后反思